shell оболочка что это
Что такое командная оболочка (shell) в Linux?
Обновл. 27 Июл 2021 |
В этой статье мы разберемся, что такое shell и зачем это нужно, а также рассмотрим наиболее часто используемые командные оболочки в Linux и Unix.
Что такое shell?
Shell (или «шелл», «командная оболочка») — это не только командный интерпретатор, который обеспечивает интерфейс взаимодействия между пользователем и ядром операционной системы, но и своеобразный язык программирования, в котором присутствуют такие конструкции, как операторы условного ветвления, циклы, переменные и многое другое.
Окно терминала привилегированного (root) пользователя (виден символ #)
Примечание: Знак тильды (
) указывает на то, что мы находимся в домашнем каталоге текущего пользователя.
После приглашения, пользователь вводит различные команды в терминал, оболочка запускает программы для пользователя, а затем отображает в терминале результат их выполнения. Команды могут быть либо введены непосредственно самим пользователем, либо считаны из файла, называемого shell-скриптом или shell-программой.
Внутренние и внешние команды оболочки
Вводимые пользователем команды делятся на два типа:
Внутренние — это команды, изначально встроенные в оболочку.
Внешние — это команды, которые не встроены в оболочку. По своей сути они являются скорее небольшими отдельными программами, расположенными где-то в файловой системе (обычно, в каталогах /bin или /usr/bin).
Чтобы определить тип команды, достаточно в окне терминала ввести type :
Ознакомиться с полным списком внутренних команд оболочки можно при помощи команды help :
Как узнать какая оболочка у меня установлена?
Если вы только начинаете свое знакомство с Linux и не меняли оболочку, то наиболее вероятно, что в вашей системе используется bash. Самый простой способ узнать, какая оболочка используется в данный момент — это обратиться к переменной окружения SHELL :
Не трудно заметить, что в настоящее время используется оболочка bash. Для просмотра всех доступных оболочек в вашей системе, необходимо обратиться к содержимому файла /etc/shells:
Типы командных оболочек
В *nix-системах существует два основных типа оболочек: оболочки на основе Bourne shell и оболочки на основе C shell.
Типичными представителями оболочек типа Bourne shell являются:
bash (Bourne Again shell)
К оболочкам типа C Shell относятся:
tcsh (TENEX/TOPS C shell)
Ниже представлены некоторые из самых распространенных шеллов, используемых в *nix-системах:
Примечание: Термин «*nix-системы» обозначает Unix-подобные операционные системы.
sh (Bourne shell)
sh (сокр. от «Bourne shell») — это самая старая (среди рассматриваемых) оболочка, написанная Стивеном Борном из AT&T Bell Labs для ОС UNIX v7. Оболочка доступна практически в любом *nix-дистрибутиве. Многие другие шеллы уходят своими корнями именно к sh. Благодаря своей скорости работы и компактности, данная оболочка является предпочтительным средством для написания shell-скриптов. К её недостаткам можно отнести отсутствие функций для использования оболочки в интерактивном режиме, а также отсутствие встроенной обработки арифметических и логических выражений.
Примечание: Стоит отметить, что из-за общего морального устаревания оболочки, в современных системах ссылка на шелл sh (/bin/sh), обычно, является псевдонимом для запуска текущей, более новой оболочки.
Характерные черты sh:
Полные пути к интерпретатору: /bin/sh и /sbin/sh.
bash (Bourne-Again shell)
bash (сокр. от «Bourne–Again shell») — это усовершенствованный и дополненный вариант шелла sh, является одной из самых популярных современных командных оболочек *nix-систем.
Объединяет в себе полезные фишки оболочек ksh и csh.
Поддерживает навигацию при помощи стрелок, благодаря чему можно просматривать историю команд и выполнять редактирование прямо в командной строке.
Характерные черты bash:
Полный путь к интерпретатору: /bin/bash.
Приглашение для обычного пользователя: имя_пользователя@имя_хоста:
— это домашний каталог текущего пользователя, например, mrsmith@mypc:
Приглашение для суперпользователя (root): root@имя_хоста:
ksh (Korn shell)
ksh (сокр. от «Korn shell») — это командная оболочка, разработанная Дэвидом Корном из AT&T Bell Labs в 1980-x годах.
Является расширением sh.
Имеет обратную совместимость с sh.
Имеет интерактивный функционал, сравнимый с csh.
Включает в себя удобные для программирования функции, такие как: встроенную поддержку арифметических выражений/функций, Си-подобный синтаксис скриптов и средства для работы со строками.
Работает быстрее, чем csh.
Может запускать скрипты, написанные для sh.
Характерные черты ksh:
Полный путь к интерпретатору: /bin/ksh.
csh (C shell)
csh (сокр. от «C shell») — это командная оболочка, созданная Биллом Джоем (автором редактора vi) с целью усовершенствования стандартного шелла Unix (sh).
Имеет встроенные функции для интерактивного использования, например, псевдонимы (aliases) и историю команд.
Включает в себя удобные для программирования функции, такие как: встроенную поддержку арифметических выражений и Cи-подобный синтаксис скриптов.
Характерные черты csh:
Полный путь к интерпретатору: /bin/csh.
tcsh (TENEX C Shell)
tcsh (сокр. от «TENEX C shell») — это командная оболочка, созданная Кэном Гриром, которая позиционируется как улучшенная версия шелла csh.
Имеет полную совместимость csh.
Именно в данном шелле впервые появилась функция автодополнения команд и путей.
Удобна для интерактивной работы.
Поддерживает редактор командной строки в стиле vi или emacs.
Является стандартным шеллом во FreeBSD.
Характерные черты tcsh:
Полный путь к интерпретатору: /bin/tcsh.
Приглашение для обычного пользователя: имя_хоста:
zsh (Z Shell)
zsh (сокр. от «Z shell») — это командная оболочка, созданная Паулем Фалстадом во время его учебы в Принстонском университете, позиционируется как свободная современная sh-совместимая командная оболочка.
Среди стандартных шеллов больше всего похожа на ksh, но включает в себя множество улучшений.
Встроенная поддержка программируемого автодополнения команд, имен файлов и пр.
Поддержка проверки орфографии и опечаток.
Раздельная история команд для одновременной работы с несколькими запущенными шеллами.
Характерные черты zsh:
Полный путь к интерпретатору: /bin/zsh.
Приглашение для суперпользователя (root): root@имя_хоста:
Резюмируем
Краткая сводная таблица для 6 вышерассмотренных командных оболочек:
Командная оболочка | Путь | Приглашение (обычный пользователь) | Приглашение (root) |
sh (Bourne Shell) | /bin/sh и /sbin/sh | $ | # |
bash (Bourne-Again Shell) | /bin/bash | имя_пользователя@имя_хоста: |
$
#
>
Примечание: Помимо представленных выше оболочек, есть еще и такие оболочки, как:
mksh — оболочка, основной упор в которой сделан на написание скриптов;
dash — более легковесная в сравнении с bash оболочка, но из-за этого обладающая ограниченной функциональностью;
fish — «новая» оболочка, написанная в 2005 году, отличительной чертой которой является упор на комфорт использования и упрощение командного языка;
Поделиться в социальных сетях:
Unix shell: абсолютно первые шаги
Зачем и для кого статья?
Изначально это была памятка для студентов, которые начинают работать с unix-подобными системами. Иными словами, статья рассчитана на тех, кто не имеет предыдущего опыта работы в unix-овой командной строке, но по тем или иным причинам хочет или должен научиться эффективно с нею взаимодействовать.
Здесь не будет пересказа манов (документации), и статья никак не отменяет и не заменяет их чтение. Вместо этого я расскажу о главных вещах (командах, приемах и принципах), которые надо осознать с самого начала работы в unix shell-е, чтобы работа происходила эффективно и приятно.
Статья касается полноценных unix-подобных окружений, с полнофункциональным шеллом (предпочтительно zsh или bash)и достаточно широким набором стандартных программ.
Что такое шелл
В целом работа через шелл выглядит так: пользователь (т.е. вы) с клавиатуры вводит команду, нажимает Enter, система выполняет команду, пишет на экран результат выполнения, и снова ожидает ввода следующей команды.
Типичный вид шелла:
Шелл — это основной способ для взаимодействия со всеми Unix-подобными серверными системами.
Где встречаются системы с командной строкой?
Какие задачи разумно решать шеллом?
Абсолютно первые шаги
Начинаем работу: войти и выйти
Убедитесь, что точно знаете, как запустить шелл и как из него выйти.
Если вы работаете за машиной, на которой установлена Ubuntu, вам надо запустить программу Terminal. По окончании работы можно просто закрыть окно.
На MacOS — тоже запустить Terminal.
Для доступа к удаленному серверу — воспользоваться ssh (если локально у вас MacOS, Ubuntu или другая unix-like система) или putty (если у вас Windows).
Кто я, где я?
История команд (history)
Важное свойство полноценной командной строки — история команд.
Пролистывание истории, редактирование и повторное выполнение команд — самые типичные действия при работе в командной строке, привыкайте.
Copy-paste
Командная строка очень текстоцентрична: команды — это текст, входные данные для большинства стандартных программ — текст, результат работы — чаще всего тоже текст.
Прекрасной особенностью текста является то, что его можно копировать и вставлять, это верно и для командной строки.
Попробуйте выполнить команду date +»%y-%m-%d, %A»
Вводили ли вы ее целиком руками или скопировали из статьи? Убедитесь, что вы можете ее скопировать, вставить в терминал и выполнить.
Как именно копировать текст из терминала и вставлять его в терминал — зависит от вашей системы и от ее настроек, поэтому дать универсальную инструкцию, к сожалению, не получится. На Ubuntu попробуйте так: копирование — просто выделение мышью, вставка — средняя кнопка мыши. Если не работает, или если у вас другая система — поищите в Интернете или спросите более опытных знакомых.
Ключи и опции
При исследовании истории команд вы уже столкнулись с тем, что у команды ls есть по крайней мере два варианта. Если вызвать ее просто так, она выводит простой список:
Кроме того, команды могут принимать в качестве параметров имена файлов, каталогов или просто текстовые строки. Попробуйте:
man — справка по командам и программам, доступным на вашей машине, а также по системным вызовам и стандартной библиотеке C.
Попробуйте и сравните поведение:
Можно передать файл в пролистыватель сразу в параметрах:
Права
С любым файлом или каталогом связан набор «прав»: право на чтение файла, право на запись в файл, право исполнять файл. Все пользователи делятся на три категории: владелец файла, группа владельца файла, все прочие пользователи.
Этот вывод означает, что владельцу (akira) можно читать и писать файл, группе (students) — только читать, всем прочим пользователя — тоже только читать.
STDIN, STDOUT, конвейеры (пайпы)
В данном случае вы подали в STDIN программы двухстрочный текст, а в STDOUT получили три числа.
Важнейшее свойство юниксовой командной строки состоит в том, что программы-«трубы» можно соединять между собой: выход ( STDOUT ) одной программы передавать в качестве входных данных ( STDIN ) другой программе.
Такая конструкция из соединенных программ называется по-английски pipe (труба), по-русски — конвейер или пайп.
Объединение программ в конвейер делается символом | (вертикальная черта)
Составление конвейеров (пайпов) — очень частое дело при работе в командной строке. Пример того, как это делается на практике, читайте в разделе «Составление конвейера-однострочника».
Перенаправление ввода-вывода
Вывод ( STDOUT ) програмы можно не только передать другой программе по конвейеру, но и просто записать в файл. Такое перенаправление делается с помощью > (знак «больше»):
Если файл с таким именем уже существовал, его старое содержимое будет уничтожено. Если файл не существовал, он будет создан. Каталог, в котором создается файл, должен существовать до выполнения команды.
Если надо не перезаписать файл, а добавить вывод в его конец, используйте >> :
Проверьте, что теперь записано в файле.
Кроме того, программе можно вместо STDIN передать любой файл. Попробуйте:
Что делать, когда что-то непонятно
Если вы сталкиваетесь с поведением системы, которое не понимаете, или хотите добиться определенного результата, но не знаете, как именно, советую действовать в следующем порядке (кстати, это относится не только к шеллам):
Методы работы
Скопировать-и-вставить — из man-ов, из статей на StackOverflow и т.п.Командная строка состоит из текста, пользуйтесь этим: копируйте и используйте примеры команд,записывайте удачные находки на память, публикуйте их в твиттерах и блогах.
Читать man. Nuff said.
Вытащить из истории предыдущую команду, добавить в конвейер еще одну команду, запустить, повторить.См. также раздел «Составление конвейера-однострочника».
Базовые команды
Аналитика
Диагностика системы
Некоторых программ у вас может не быть, их надо установить дополнительно. Кроме того, некоторые опции этих программ доступны только привилегированным пользователям ( root ‘у).
Массовое и полуавтоматическое выполнение
На первых порах пропускайте этот раздел, эти команды и конструкции понадобятся вам тогда, когда доберетесь до несложного шелльного скриптинга.
Разное
Составление конвейера-однострочника
— только процессы текущего пользователя.
Шаг 3.
Повторять пункт 2, пока не получатся чистые нужные данные.
— все процессы с нужным именем (плюс, может быть, лишние вроде vim task-6-server.c и т.п.),
— только процессы с нужным именем
— pid-ы нужных процессов, п. 3 выполнен
Шаг 4.
Применить подходящий финальный обработчик. Клавишей «Вверх» вытаскиваем из истории предыдущую команду и добавляем обработку, которая завершит решение задачи:
Задания для тренировки
Хотите попрактиковаться в новых умениях? Попробуйте выполнить следующие задания:
Что изучать дальше?
Если командная строка начинает вам нравиться, не останавливайтесь, продолжайте совершенствовать свои навыки.
Вот некоторые программы, которые определенно вам пригодятся, если вы будете жить в командной строке:
Кому это надо?
А стоит ли вообще изучать сегодня командную строку и шелльный скриптинг? Определенно стоит. Приведу только несколько примеров из требований Facebook к кандидатам, которые хотят поступить на работу в FB.
Data Scientist, Economic Research: Comfort with the command line and with Unix core tools; preferred: adeptness with a scripting language such as Python, or previous software engineering experience.
MySQL Database Engineer: High degree of proficiency in Shell scripting (Bash, Awk, etc); high degree of proficiency in Linux administration.
Manufacturing Quality Engineer, Server: Scripting skills in Bash, Perl, or Python is desirable.
Data Platform Engineer: 2 years experience with Unix/Linux systems.
DevOps Engineer, Data: 2 years experience with Unix/Linux system administration and programming.
Вопросы?
О разных командных оболочках Linux и Unix
Наверняка почти все читатели Хабра знают оболочки sh и bash. Так же большинство из нас что-то слышали про zsh и tcsh. Однако на этом список существующих оболочек не заканчивается. Условно можно разделить их на три группы:
Наибольшее распространение получили POSIX-совместимые оболочки, ведущие родословную от Bourne shell (шелл Борна), поэтому с него и начнем
Bourne shell и его клоны
Bourne shell, исполняемый файл: sh. Командная оболочка названная в честь своего создателя Стивена Борна. Большая часть операторов была заимствована им из языка Алгол 68. Вышла в 7-м издании операционной системы UNIX, где была оболочкой по умолчанию. До сих пор подавляющее большинство Unix-подобных систем имеют /bin/sh — символическую или жесткую ссылку на sh-совместимую оболочку.
Bourne again shell, исполняемый файл: bash. Название можно перевести, как «Возрождённый шел Борна». Скорее всего самая популярная оболочка на сегодняшний день. Де-факто стандарт для Linux. Не буду на ней останавливаться, т.к. в интернете много хороших статей про bash. Например вот и вот.
Z shell, исполняемый файл: zsh. Свободная современная sh-совместимая оболочка. Имеет ряд преимуществ перед bash касающихся в основном работы в интерактивном режиме. О ней на Хабре писали тут и тут
Кроме того существует довольно много оболочек попадающих в эту группу: Korn shell (ksh) и Almquist shell (ash) etc но не будем подробно на них останавливаться.
C shell
C shell, исполняемый файл: csh Командная оболочка разработанная автором vi Биллом Джоем. За основу для скриптового языка csh был взят, как понятно из названия, язык C. Т.к. на тот момент, в 1978 г., это был наиболее популярный язык программирования среди разработчиков и пользователей BSD UNIX. В настоящий момент более популярна свободная реализация csh — tcsh.
TENEX C Shell, исполняемый файл: tcsh. Именно в tcsh когда-то впервые появилось автодополнение. Является оболочкой по умолчанию в FreeBSD. Подробнее о ней почитать можно здесь.
Для того чтоб наглядно показать разницу в синтаксисе приведу несколько примеров скриптов делающих одно и то же для csh и sh-совместимого командного интерпретатора.
Множественное ветвление (Переключатель, Swich/case):
Цикл вычисляющий 10 первых степеней двойки:
Однако список фичь поддерживаемых свежими версиями bash, zsh и tcsh очень похож и выбор конкретной оболочки по большей части дело вкуса. С менее распространенными оболочками дело обстоит иначе. Тут различия существеннее.
Командные оболочки, базирующиеся на популярных языках программирования.
Perl Shell, исполняемый файл: psh. Оболочка сочетающая в себе функции вышеупомянутых оболочек и мощь языка Perl. Т.к. psh написана на perl она может запускаться даже на Windows. Несколько примеров использования psh:
Scsh, исполняемый файл scsh. Командный интерпретатор с открытым кодом использующий в качестве скриптового языка Scheme 48. Не поддерживает стандартные для других оболочек функции (история команд, редактирование текста в командной строке, дополнение путей/команд). Рекомендуется написания скриптов, но не для интерактивной работы. Может прийтись по вкусу любителям функционального программирования. Ниже приведен пример скрипта, который выводит имена всех исполняемых файлов находящихся в каталогах из переменной окружения PATH
Остальные
Sleep Dummy Shell, исполняемый файл: sleepshell. Строго говоря командным процессором sleepshell назвать нельзя, т.к. он не умеет обрабатывать команды. И вообще не умеет ничего, кроме как периодически записывать в стандартный вывод звёздочки «*». Однако используется она именно в качестве командной оболочки и вот для чего: Допустим мы хотим предоставить кому-то возможность делать тоннели ssh через наш сервер под управлением Linux или Unix. Подробнее про ssh-туннелирование читаем тут. Но нам не нужно при этом, что этот кто-то получил доступ к командной строке и файловой системе нашего сервера. Для такого случая и предназначена sleepshell. Создаем на сервере аккаунт в качестве шела для него устанавливаем sleepshell. Владелец аккаунта сможет подключаться и пробрасывать порты, но не сможет выполнять команды.
На этом всё. Надеюсь, что было интересно. Буду рад любым замечаниям и советам по тексту статьи.
Command-line shell (Русский)
Кома́ндная оболо́чка UNIX (англ. Unix shell, часто просто «шелл» или «sh») — командный интерпретатор, используемый в операционных системах семейства UNIX, в котором пользователь может либо давать команды операционной системе по отдельности, либо запускать скрипты, состоящие из списка команд. В первую очередь, под shell понимаются POSIX-совместимые оболочки, восходящие к Bourne shell (шелл Борна), появившемуся в Unix Version 7.
Список оболочек
Bash — это командный процессор, работающий, как правило, в интерактивном режиме в текстовом окне. Bash также может читать команды из файла, который называется скриптом (или сценарием). Как и все Unix-оболочки, он поддерживает автодополнение имён файлов и директорий, подстановку вывода результата команд, переменные, контроль за порядком выполнения, операторы ветвления и цикла. Ключевые слова, синтаксис и другие основные особенности языка были заимствованы из sh. Другие функции, например, история, были скопированы из csh и ksh. Bash в основном удовлетворяет стандарту POSIX, но с рядом расширений. Кроме того, большинство сценариев SH можно запустить в Bash без изменений.
Базировался на коде командного интерпретатора шестой версии UNIX. Скриптовый язык не уступает шеллу Борна по мощности, но отличается синтаксисом. В то время как Борн скопировал все основные операторы с языка Алгол 68, Билл Джой использовал в качестве макета язык Си, вероятно, руководствуясь своими предпочтениями и предпочтениями других пользователей BSD UNIX. В начале 1990-х C shell подвергся большой критике за свою двусмысленность и немногословность интерпретатора, останавливающего выполнение скрипта, но не сообщающего никаких подробностей о том, что же всё-таки произошло. Порой скрипты csh работали совсем не так, как этого ожидал пользователь. Также встречались ситуации, когда интерпретатор отбраковывал, казалось бы, непротиворечивые строки кода. C shell вошёл в поставку 4.1BSD и до сих пор остаётся базовой частью всех её потомков, в том числе FreeBSD и OpenBSD.
На самом деле, он значительно быстрее, чем Bash (the GNU Bourne-Again SHell) для большинства задач.
из Wikipedia Zsh Это одна из современных командных оболочек UNIX, может использоваться как интерактивная оболочка, либо как мощный скриптовой интерпретатор. Zsh является расширенным bourne shell с большим количеством улучшений. Первая версия zsh была написана Паулем Фалстадом (Paul Falstad) в 1990 году, когда он был студентом Принстонского университета. Название ZSH произошло от университетского ассистента по имени Чжун Шао (Zhong Shao). Пол подумал, что учётная запись Чжуна, «zsh», будет хорошим названием для командной оболочки[1]. Сейчас развивается энтузиастами, под руководством Петера Стефенсона (Peter Stephenson) в рамках свободного проекта. Некоторые полезные особенности:
Выбор оболочки по умолчанию
После установки одной оболочки из вышеприведённых, вы можете запустить эту оболочку внутри вашей текущей оболочки, просто запустив его исполняемый файл. Если вы хотите всегда пользоваться только что поставленной оболочкой, для этого нужно изменить настройки оболочки по умолчанию.
Посмотрите все установленные оболочки:
Теперь, если вы выйдите из системы и войдёте снова, вас встретит установленная оболочка.